沙柳材端向切削特性的研究

为了明确影响灌木材端向切削力的主要因素,改进削片机性能,提高灌木材削片质量,笔者研究了不同刀具前角、切削厚度和不同含水率对沙柳(Salix psammophila)材端向切削力的影响。结果表明刀具前角对法向力的影响较小,对主切削力影响较大;切削厚度对主切削力的影响较为明显,随切削厚度的增加,主切削力明显增加;沙柳材含水率15％以下主切削力随含水率增加略有增大,之后逐渐减小,其中含水率在30％-70％之间时,切削力变化不大。     

木塑复合材料正交切削过程中的切削力研究

木塑复合材料是一种环境友好型的绿色复合材料,因其具有防腐防潮、硬度大、可循环利用等优点,深受国内外木材行业的认可,具有良好的发展前景。在对木塑复合材料进行切削加工的过程中,切削力是影响刀具寿命和加工质量的一个重要因素。为了进一步探究木塑复合材料在切削加工过程中切削力的变化特性,基于方差分析和分形理论,分别研究了木塑复合材料切削加工过程中的平均切削力和切削力信号分形维数,并用二者表征静态切削力和动态切削力,切削力信号分形维数越小,动态切削力越稳定。研究结果表明：静态切削力随切削深度的增加而增大,随刀具前角的增大而减小,随一定范围内木粉质量分数的增大而增大;动态切削力信号分形维数随切削深度的增加而减小,随刀具前角的增大而增大,随一定范围内木粉质量分数的增大而增大。因此,在实际生产过程中,较大的刀具前角、较小的切削深度和适当的木粉质量分数有助于降低能耗,提高切削的稳定性。     

基于直角自由切削的木塑复合材料切削质量研究北大核心

为探究不同刀具前角与切削厚度对木塑复合材料直角自由切削加工时切削力、切削温度及表面粗糙度的影响,采用直角自由切削方式,以3种不同因素水平设计12组试验,使用高速摄像机、压电测力仪、红外热成像仪分别进行切屑形态拍摄、切削力和切削区域温度的测定。结果表明:刀具前角与切削厚度会直接影响切削力、切削温度及表面粗糙度,且随着切削厚度的不同会产生不同形态的切屑。切削力、切削温度越大,表面粗糙度值也越大,即加工表面质量越差;切削力与切削温度越小,则加工表面质量越好。使用较小前角刀具加工较大切削厚度时,产生连续型切屑时的切削力、切削温度及表面粗糙度均大于使用较大前角刀具进行较小切削厚度加工时产生不连续型切屑时的值。因此,在木塑复合材料实际生产加工过程中,粗加工时可选择大切削厚度快速切除多余材料,精加工时则采用较大刀具前角和较小切削厚度以获得更好的加工表面质量,提升生产效率。     

不同树种木材切削阻力变动模型

根据１１种针叶树材和１５种阔叶树材切削阻力的研究结果，推出不同树种木材主切削力变动模型，描述不同树种木材切削阻力在不同切削条件下变动的规律，并可对此种变动进行估计。模型由三部分组成：不同条件下切削阻力的平均水平；不同树种中切削厚度、刀具前角和木材含水率对切削阻力的影响；不同条件下木材密度与切削阻力的关系。     

15种叶树材中切削厚度,刀具前角和木材含水率对切削阻力的影响

１５种阔叶树材切削厚度、刀具前角和木材含水率对切削阻力的影响进行了研究。针叶树材不同树种中此三因素对切削阻力影响的规律，在阔叶树材中相似表现。在气干到充分吸湿阶段中，含水率对切削力影响的趋势在针叶材和阔叶材中有所不同。     

11种针叶树材的切削厚度、刀具前角和木材含水率对切削阻力影响的研究

对11种针叶树材在0-90、90-0和90-90三个切削方向的高速直角自由切削的试验研究表明:1)切削厚度、刀具前角和木材含水率对主切削力影响的基本趋势,各树种基本一致,但定量考察有一定的差异;2)三因素影响的阻力比值R_t、R_a和R_w在不同树种中变异不大;3)三因素对切削阻力的影响存在一定的交互作用,在不同切削方向,情况有所不同。     

电链锯锯齿温度场的仿真分析与实验探究北大核心

为解决电链锯锯链使用寿命较短的问题,以电链锯锯齿温度场为研究方向,对锯齿温度场进行理论分析,得出锯切深度、切削速度、侧刃切削角三个主要研究变量;通过使用Abaqus软件分析以及实验探究,分析以上三个研究变量对电链锯锯切过程中锯齿温度变化的影响。验证了Abaqus建立的链锯锯切模型的可行性;链锯锯齿温度场受锯切深度、切削速度、侧刃切削角的影响;链锯锯切过程中,锯齿温度变化曲线呈现迅速上升、平稳上升、稳定不变三个阶段;保持其他条件不变,锯齿温度随切削深度增加而升高8%~13%,随切削速度增大而升高15%~20%,随侧刃切削角增大而降低22%~25%。     

红松水曲柳木材密度与切削阻力关系的研究

本文继前一报告之后,对红松、水曲柳木材密度与切削阻力的关系做了进一步的研究。主要的结果是:(1)木材密度与切削阻力的关系因树种、切削方向、切削厚度、刀具前角和木材含水率之不同而有差异;(2)切削厚度、刀具前角和木材含水率对密度与切削阻力关系的影响有统一的趋势,而且此趋势可用简单的线性关系表述;(3)木材中密度以外的影响切削阻力因素的分布状况,从株内较大范围看,半径和树高方向不同部位间均未表现出显著差异。     

11种针叶树木材密度与切削阻力关系的研究

对我国11种针叶树木材密度与切削阻力关系研究的主要结果是:1)11个树种内,木材密度与切削阻力关系的相关性,90-90方向切削普遍明显高于0-90和90-0方向,其回归系数有随树种平均密度增大而增大的趋势;2)种间密度与切削阻力关系的相关性性较种内者高,其回归系数与各种内关系的回归系数的平均值接近;3)切削厚度、刀具前角和木材含水率对种间密度阻力关系的影响表现统一的趋势,即各树种的平均切削阻力越大,密度与切削阻力关系的回归系数越大;4)试验中发现了若干表现密度与切削阻力关系分散性的某些特点的现象。     

竹材弦面纵向切削的研究

研究了竹材弦面纵向切削的3种切削方式(单劈刀切削、单刨刀切削及并列式双刨刀切削)及单刨刀切削时的切削阻力,结果表明:对竹材采用劈或刨的切削方式,均可进行弦面纵向切削并能获得质量较好的竹蔑。竹材的节间、节部、切削厚度、含水率及切削速度等因素对切削阻力均有不同程度的影响。节部切削阻力明显高于节间切削阻力;切削阻力随切削厚度的增大而增大,两者成线性关系;含水率增大时,节间切削阻力减小,而节部切削阻力变化不大;切削速度增大时,节间切削阻力基本上是下降的,而节部切削阻力是增大的。     

应用超高压水射流切割木材的研究

采用超高压水射流切割木材,分析研究切割速度、切割压力、切割厚度等因素对切割木材表面质量的影响.结果表明,切割速度是切割木材表面质量的第一位影响因子,切割厚度达到25 mm以上,提高切割压力对切割表面质量的改善不明显.     

Characteristics of sugar maple wood surfaces machined with the fixed-oblique knife pressure-bar cutting system

Oblique cutting differs from orthogonal cutting by an inclination given to the knife edge, which induces several changes on tool geometry, cutting forces, as well as on the quality of machined surfaces. In this work, a pressure bar was used during oblique cutting to reduce the occurrence of torn grain. The effects of cutting depth, rake angle, and oblique angle on cutting forces and surface quality were studied. Surface topography, cell damage and wetting properties were used to assess surface quality. All force components were increased by increasing cutting depth and decreasing rake and oblique angles. The lateral force, however, increased as the oblique angle increased. The surface roughness increased with increasing the lateral cutting force. Higher cutting depths and oblique angles tended to provide higher surface roughness, while higher rake angles tended to reduce surface roughness. The pressure bar was not always able to completely prevent the occurrence of defects when cutting against the grain. The occurrence of machining defects increased at higher cutting depths and oblique angles. As the rake angle decreased, the type of machining defect tended to change from torn grain to slight fuzzy grain. Moreover, the best wetting properties were obtained at lower rake angles, as they induced higher surface roughness. A 25° rake angle, a 30° oblique angle, and thinner cutting depths should be preferred to reduce dependence on ulterior sanding.     

切削方向对木材切削力的影响

以杉木、樟子松、水曲柳等三种木材为试验对象,采用闭式切削方式,研究切削方向对木材主切削力的影响.结果表明:不同切削方向时,木材主切削力大小具有明显的各向异性,主要趋势为端向主切削力最大,横向最小.相同切削方向时,水曲柳主切削力最大,杉木最小;木材不同截面的主切削力呈现规律性变化,但3种木材间的差异较大.     

锯齿磨损变钝程度对木质材料切削力影响的研究

采用锯齿磨损变钝程度不同的硬质合金切削刀具对三种木材(杉木、樟子松、水曲柳)和两种人造板(中密度纤维板、刨花板)进行闭式切削实验,研究锯齿磨损变钝程度对木质材料切削力的影响规律。实验结果表明,随着刀具磨损变钝程度的增加,主切削力和法向力都呈增大趋势,且法向力的增幅更明显。负间隙C对中纤板主切削力、法向力以及刨花板法向力的影响曲线类似,均为先缓慢上升,再急剧增加,然后又趋于平缓;刨花板主切削力随负间隙C的增加而不断增加。     

15种阔叶树木材密度与切削阻力关系的研究

继１１种针叶树材之后，对１５种阔叶树木材密度与切削阻力的关系进行了研究。针叶树材试验中发现的主要规律在此得到进一步证实。     

LQ-18型锯链切削性能试验台研制

评定锯链的切削性能包括切削阻力、锯切功率、锯切效率以及锯链运转的平稳性等指标。这些指标的测定依赖于可靠的锯链切削性能试验装置。本文在现有LQ—11型锯链切削试验台的基础上,分析总结经验．结合计算机技术、测试技术,设计出性能更加完善的LQ-18型锯链切削性能试验台。该试验台采用了进给速度及链轮轴无级调速的运动形式,能够同时测量三向切削力、驱动链轮轴转矩、转速及进给速度,并且由计算机组成的测试系统直接测量、显示计算测试数据,生成测试报告,提高测量精度及测试效率。该专用锯切试验台结构先进,测试范围宽,测定精度高,重复性好。